Fascio nanomeccanico in un potenziale a doppio pozzo. (a) Rappresentazione schematica del raggio nanomeccanico incorporato in una cavità fotonica da pista. (b) Micrografie elettroniche a scansione del raggio nanomeccanico nei suoi stati allacciato (sinistra) e piegato (destra). (c) Spettri di trasmissione ottica del circuito fotonico misurati a bassa potenza di ingresso quando il raggio nanomeccanico si trova negli stati di flessione (curva blu) e di flessione (curva rossa). (d) Spettro di trasmissione ottica della cavità della pista misurata ad alta potenza in ingresso. Traccia blu:trasmissione cc; traccia rossa:ampiezza di oscillazione ac. (e) Spettri di rumore termomeccanico misurati nello stato di flessione (curva blu) e di flessione (curva rossa). Le linee continue sono risposte dell'oscillatore armonico adattate ai dati (simboli). Credito immagine:arxiv, http://arxiv.org/abs/1109.4681
(PhysOrg.com) -- Gli ingegneri di ricerca dell'Università di Yale sono riusciti a costruire un interruttore di memoria meccanico controllato e poi letto dai laser. Nel loro articolo pubblicato su Nanotecnologia della natura , Il gruppo, guidato dal professor Hong X. Tang, descrivono come sono stati in grado di utilizzare un laser per eccitare un piccolo filamento di silicio solido in modo tale che le sue proprietà di piegatura che rimangono stabili dopo lo spegnimento del laser possano essere utilizzate come dispositivo di memoria.
Per creare il nuovo memory switch, il team ha iniziato con un normale wafer di silicio su isolante che hanno modellato in una guida d'onda ovale per fungere da cavità ottica. Hanno quindi raschiato via parte del wafer sotto la guida d'onda per creare una sorta di minuscolo ponte di silicio sulla cavità. Ma a causa della pressione da entrambe le estremità introdotta dal processo che applicava originariamente il silicio al wafer, il ponte o striscia di materiale leggermente piegato verso l'alto, come uno stuzzicadenti schiacciato leggermente tra le dita. Hanno quindi sparato un laser nella cavità sotto la guida d'onda che ha fatto oscillare la striscia di silicio, piegandosi verso il basso, poi torna indietro, e così via finché è stato applicato il laser. Quando il laser è stato spento, la striscia di silicone si è incagliata nello stato allacciato o allacciato, l'essenza di un interruttore (1 per su 0 per giù).
Sfortunatamente, a questo punto, lo stato su o giù non può essere previsto con precisione, così, non sarebbe utile per molto di niente. Per fare in modo che l'interruttore si fermi in uno stato predeterminato su o giù, i ricercatori hanno applicato un laser con una frequenza più bassa che smorzava gli effetti delle oscillazioni fino al punto in cui il suo punto di arresto poteva essere controllato modificando la frequenza applicata.
La lettura dello stato di piegatura verso l'alto o verso il basso viene eseguita illuminando un laser a bassa energia (abbastanza basso da non far cambiare posizione alla striscia) nella cavità e misurando il suo indice di rifrazione.
Il risultato finale è un interruttore che può essere controllato a temperatura ambiente e che manterrà la sua posizione senza bisogno di elettricità. L'unico vero svantaggio finora, è che ci vuole molta più energia per far muovere l'interruttore rispetto ai tradizionali interruttori di memoria non meccanici, il che renderebbe un dispositivo che lo utilizza molto più costoso da eseguire. Ancora, Tang suggerisce che l'interruttore potrebbe essere utilizzato in dispositivi che non hanno bisogno di cambiare molto spesso, come un router ottico, o dove l'interferenza elettromagnetica causa problemi ai dispositivi con memoria convenzionale.
Sembra anche ipotizzabile che un giorno un tale interruttore possa diventare più commercialmente praticabile se si potesse trovare un modo per ridurre la potenza necessaria per creare le oscillazioni, che potrebbe significare computer, telefoni, ecc. che potrebbero conservare la loro memoria indefinitamente senza bisogno di batterie o corrente.
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